内容正文:
§3.3 函数的奇偶性与周期性·复习讲义
目录
题型1:函数奇偶性的判断 4
题型2:已知函数奇偶性求参数 5
题型3:根据函数奇偶性求值(解析式) 6
题型4:已知f(x)=奇函数+k 7
题型5:利用奇偶性解不等式 8
题型6:函数的周期性及应用 9
题型7:类周期函数 9
1.
函数的奇偶性
(1) 奇偶性的定义
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数
关于轴对称
奇函数
一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数
关于原点对称
提醒 函数具有奇偶性的一个必不可少的条件是定义域关于原点对称.
(2) 奇偶性的常用结论
①若奇函数在处有定义,则必有;偶函数必满足;
②奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(简记:“奇同偶异”).
③既是奇函数又是偶函数,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集;
④若函数的定义域关于原点对称,则为偶函数,为奇函数,且.
2. 周期性
(1)
周期函数:如果函数是周期函数,那么能找到一个非零常数,使得对定义域内的任意值都成立,称为这个函数的周期.
(2)
最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
(3) 重要结论
对定义域内任一自变量的值:
①若,则.
②若,则.
③若,则.
④若,则.
⑤若,则.
⑥有时可由两个函数型不等式联立推出周期.如:由 得,∴
⑦如果函数的周期为,则函数的周期为;
⑧若为周期函数,则复合函数也是周期函数.
3. 类周期函数
(1)
若为非零常数),
则.
(2)
若为非零常数),
则.
(3)
若为非零常数),
则
(4)
若
则 或
(5) 类周期函数图像作法
我们往往知道其在(或)上的解析式,先作出函数在上的图像,并将此图像通过伸缩/平移变换得到,各个区间上的图像. 例:
题型1:函数奇偶性的判断
方法提炼
判断函数奇偶性的三种方法
(1)定义法
(2)图像法
(3)性质法
在的公共定义域内,有下列结论:
都为奇函数
为奇函数,为偶函数
为偶函数,为奇函数
都为偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
偶函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
偶函数
偶函数
复合函数的奇偶性原则:“内偶则偶,两奇为奇”.
【例1.1.】
(2026·天津·高考真题)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【例1.2.】
以下函数既是偶函数又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【例1.3.】 下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【例1.4.】
已知函数的定义域为,则下列函数一定为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
题型2:已知函数奇偶性求参数
方法提炼
(1)
利用函数的奇偶性的定义转化为,建立方程,使问题得到解决,对于在处有定义的奇函数,可考虑列等式求解.
(2) 在解决选择题、填空题时,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.
【例2.1.】
(2026·上海·高考真题)已知函数是偶函数,当时,,若,则__________.
【例2.2.】
已知函数是偶函数,则函数的值域为__________.
【例2.3.】
已知函数为奇函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例2.4.】
若存在正实数a,使得函数是定义在上的奇函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型3:根据函数奇偶性求值(解析式)
方法提炼
(1)
求解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出的解析式,或充分利用奇偶性构造关于的方程式(组),从而得到的解析式.
(2) 求函数值:将待求函数值利用函数的奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.
【例3.1.】
(2026·全国一卷·高考真题)已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
(2)若是奇函数,,且,证明:;
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
(ii)证明:在区间单调递增.
【例3.2.】
设是奇函数,且,则______.
【例3.3.】
已知是偶函数,且当时,,则( )
A.1 B. C.2 D.3
【例3.4.】
已知函数定义域为,若,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
题型4:已知f(x)=奇函数+k
方法提炼
已知(为常数),则
(1)
.
(2)
.
【例4.1.】
若对,有,求的最大值与最小值之和是
A.4 B.6 C.8 D.10
【例4.2.】
已知函数,(),若,则_________.
【例4.3.】
已知,.求______.
【例4.4.】
已知是定义在上的奇函数,函数的最大值与最小值分别为A,a,则__________.
【例4.5.】
已知函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
题型5:利用奇偶性解不等式
方法提炼
利用奇、偶函数的图象特征或根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,将问题转化到同一单调区间内求解,涉及偶函数时常用,将问题转化到区间上求解.
【例5.1.】
已知函数,若,则实数的取值范围是________.
【例5.2.】
已知函数为偶函数,且,则的解集为( )
A. B.或
C.或 D.
【例5.3.】
已知函数,则不等式的解集为__________.
【例5.4.】
已知定义在上的偶函数,且当时,单调递减,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【例5.5.】
设和分别为上的偶函数和奇函数,若,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例5.6.】
已知函数,其中是自然对数的底数,若,则实数的取值范围是__________.
题型6:函数的周期性及应用
【例6.1.】
(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【例6.2.】
(2025·全国一卷·高考真题)已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【例6.3.】
已知函数是定义在上的奇函数,为偶函数,且当时,,则 ( )
A. B. C. D.
【例6.4.】
已知是定义在上的偶函数,且,当时,,则( )
A. B.1 C.3 D.7
【例6.5.】
已知定义在上的函数满足,,则( )
A. B. C.1 D.2
【例6.6.】
已知函数的定义域为,且,,则()
A.1 B.0 C. D.
题型7:类周期函数
【例7.1.】
定义在上的函数满足,,,且当时,,则______.
【例7.2.】
定义在上的函数满足,且当时,,当时,的值域为( )
A. B. C. D.
【例7.3.】
设函数的定义域为,满足,且当时,,若对任意,都有,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例7.4.】
已知定义在上的函数,满足,当时,,若方程在区间内有实数解,则实数的取值范围为__________.
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1
)
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§3.3 函数的奇偶性与周期性·复习讲义
目录
题型1:函数奇偶性的判断 4
题型2:已知函数奇偶性求参数 7
题型3:根据函数奇偶性求值(解析式) 10
题型4:已知f(x)=奇函数+k 16
题型5:利用奇偶性解不等式 19
题型6:函数的周期性及应用 24
题型7:类周期函数 28
1.
函数的奇偶性
(1) 奇偶性的定义
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数
关于轴对称
奇函数
一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数
关于原点对称
提醒 函数具有奇偶性的一个必不可少的条件是定义域关于原点对称.
(2) 奇偶性的常用结论
①若奇函数在处有定义,则必有;偶函数必满足;
②奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(简记:“奇同偶异”).
③既是奇函数又是偶函数,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集;
④若函数的定义域关于原点对称,则为偶函数,为奇函数,且.
2. 周期性
(1)
周期函数:如果函数是周期函数,那么能找到一个非零常数,使得对定义域内的任意值都成立,称为这个函数的周期.
(2)
最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
(3) 重要结论
对定义域内任一自变量的值:
①若,则.
②若,则.
③若,则.
④若,则.
⑤若,则.
⑥有时可由两个函数型不等式联立推出周期.如:由 得,∴
⑦如果函数的周期为,则函数的周期为;
⑧若为周期函数,则复合函数也是周期函数.
3. 类周期函数
(1)
若为非零常数),
则.
(2)
若为非零常数),
则.
(3)
若为非零常数),
则
(4)
若
则 或
(5) 类周期函数图像作法
我们往往知道其在(或)上的解析式,先作出函数在上的图像,并将此图像通过伸缩/平移变换得到,各个区间上的图像. 例:
题型1:函数奇偶性的判断
方法提炼
判断函数奇偶性的三种方法
(1)定义法
(2)图像法
(3)性质法
在的公共定义域内,有下列结论:
都为奇函数
为奇函数,为偶函数
为偶函数,为奇函数
都为偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
偶函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
偶函数
偶函数
复合函数的奇偶性原则:“内偶则偶,两奇为奇”.
【例1.1.】
(2026·天津·高考真题)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的应用、函数图像的识别、由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】A、B、D项,结合特殊点即可排除;C项,求出奇偶性和单调性,即可判断.
【详解】由题意,
由题意及图得,函数为奇函数,且当时,,
对A选项,当时,,与图象不符,故A错误;
对B选项,当时,,与图象不符,故B错误;
对D选项,当时,,与图象不符,故D错误;
对C选项,在中,
,即该函数为奇函数,
,与图象相符,故C正确.
【例1.2.】
以下函数既是偶函数又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.82
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、用导数判断或证明已知函数的单调性、根据解析式直接判断函数的单调性
【详解】选项A:,定义域为,
因为在单调递减,在单调递增,且是周期函数,在单调递增,在单调递减,
所以在上不能满足单调递增,所以A错误;
选项B:,定义域为,,是奇函数,所以B错误;
选项C:,定义域为,不关于原点对称,为非奇非偶函数,所以C错误;
选项D:,定义域为,,是偶函数;
又,
且当时,,所以,
所以在上单调递增,所以D正确.
【例1.3.】 下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、三角函数的化简、求值——诱导公式
【详解】对于A选项,,定义域关于原点对称,,为偶函数,故A选项错误;
对于B选项,,,为非奇非偶函数,故B选项错误;
对于C选项,为偶函数,故C选项错误;
对于D选项,为奇函数,故D选项正确.
【例1.4.】
已知函数的定义域为,则下列函数一定为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】抽象函数的奇偶性、函数奇偶性的定义与判断
【分析】根据奇函数,偶函数的定义,逐一判断各选项即可.
【详解】选项A:设,
由,可知是偶函数,不能确定是奇函数,A错误.
选项B:设,
由,可知是奇函数,B正确.
选项C:设,
由,可知是偶函数,不能确定是奇函数,C错误.
选项D:设,
由,可知是偶函数,不能确定是奇函数,D错误.
题型2:已知函数奇偶性求参数
方法提炼
(1)
利用函数的奇偶性的定义转化为,建立方程,使问题得到解决,对于在处有定义的奇函数,可考虑列等式求解.
(2) 在解决选择题、填空题时,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.
【例2.1.】
(2026·上海·高考真题)已知函数是偶函数,当时,,若,则__________.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的应用、由奇偶性求参数
【分析】根据偶函数的性质求解.
【详解】因为函数是偶函数,当时,,
所以,解得.
【例2.2.】
已知函数是偶函数,则函数的值域为__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】求对数型复合函数的值域、由奇偶性求参数
【分析】由偶函数的定义,求出,再确定函数值域即可.
【详解】,
即,
,解得,
,
则,解得,
的定义域为,
又因为,,
即函数的取值范围是.
【例2.3.】
已知函数为奇函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】由奇偶性求参数
【分析】根据奇函数的性质求解即可.
【详解】由奇函数的定义域为,得,解得.
当时,0,则,
又时,,所以,所以.
【例2.4.】
若存在正实数a,使得函数是定义在上的奇函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】指数幂的运算、由奇偶性求函数解析式
【分析】根据题意,利用指数幂的运算法则,以及,化简得到,取,分类讨论,取绝对值号,即可求解的值.
【详解】由函数的定义域,可得其定义域关于原点对称,
又由,
因为函数是奇函数,可得,即,
即恒成立,即恒成立,
因为存在正实数使得函数定义在上的奇函数,可取,
当时,可得,
所以,所以;
当时,可得,
所以,所以,
综上可得,实数的值为.
题型3:根据函数奇偶性求值(解析式)
方法提炼
(1)
求解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出的解析式,或充分利用奇偶性构造关于的方程式(组),从而得到的解析式.
(2) 求函数值:将待求函数值利用函数的奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.
【例3.1.】
(2026·全国一卷·高考真题)已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
(2)若是奇函数,,且,证明:;
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
(ii)证明:在区间单调递增.
【答案】(1)
(2)由题意证明如下:
在中,是奇函数,当时,.
∴,当时,,
∴
在集合中,
当时,,
当时,,
当时,,
∴,
∵,
∴且,即,,
∵,
∴①当时,解得,
,,
此时,
②当时,解得,
,,
此时,
③当时,解得,
,,
此时,
综上,.
(3)(i)由题意证明如下,
法一:
若,则存在,使得,
条件①:若,则,
∴,则,
取,则,此时,
∵,则,即,
但,相矛盾,
∴
法二:
假设,则存在,使得,
从而,这导致,
但,
∵根据条件又有,矛盾,
∴假设不成立,.
(ii)由题意,(2)及(3)(i)证明如下,
在集合中,
要证在上单调递增,
即需证,,都有,
即需证,,都有,
①先证明:当时,,
假设,使得,
∵当时,,
∴,使得,
∴,
而当时,,
否则,使得,,与矛盾,
∴,
∴,
∴,
由(3)(i)得,,
则,
由条件②:当时,,
则,
否则时,与矛盾,
∴若,使得,则,,(*)
∴,使得,
则,
令,,
此时,则,则,
∴,
∵,
∴易取,满足,使得,
根据(*)可得,此时,与矛盾,
∴当时,,
②证明:对,,都有,
∵,,都有,
∴,
对任意给定的,取,则,
∴对,,都有,
∴在上单调递增.
【难度】0.15
【知识点】求函数值、函数奇偶性的应用、根据函数的单调性解不等式、函数新定义
【分析】(1)求出,写出表达式,即可求出;
(2)求出表达式,化简集合并得出表达式,利用得出与,对的三种情况进行分类讨论,即可证明结论;
(3)(i)法一:假设,则存在,使得,取,求出,与矛盾,进而证明结论;
法二:假设,则存在,使得,取,求出,与时矛盾,进而证明结论;
(ii)将证明转化为证,,都有,先证明:当时,,再证明对,,都有,进而证明出在上单调递增.
【详解】(1)由题意,
在中,,,
在中,
,
∴,
当时,,,解得,
当时,,解得,
∴,
∴.
(2)略
(3)(i)略
(ii)略
【例3.2.】
设是奇函数,且,则______.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】求函数值、函数奇偶性的应用
【详解】因为是奇函数,且,
所以,即.
【例3.3.】
已知是偶函数,且当时,,则( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】对数的运算性质的应用、由奇偶性求函数解析式
【分析】先利用偶函数的性质求出时的表达式,再将求和式转化为对数的和,利用对数运算性质化简.
【详解】设,则,由是偶函数,
得.
即时,.
则.
【例3.4.】
已知函数定义域为,若,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求函数解析式、函数奇偶性的定义与判断、求函数值
【分析】由条件结合偶函数定义证明为偶函数,设,结合奇函数性质求,由此可得结论.
【详解】 已知,
令,则,
原式可化为,因此是偶函数,
设,由题知是奇函数,
故,即 ,又,
所以
代入得: .
题型4:已知f(x)=奇函数+k
方法提炼
已知(为常数),则
(1)
.
(2)
.
【例4.1.】
若对,有,求的最大值与最小值之和是
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】函数对称性的应用、判断或证明函数的对称性、抽象函数的奇偶性、函数奇偶性的定义与判断、函数的最值
【分析】先求出的值,再根据函数对称性的定义判断出函数图象关于点对称,即最大值与最小值也关于对称,从而最大值与最小值的和为;再根据函数的奇偶性的定义判断出为奇函数,即函数图象关于点对称,即最大值与最小值也关于对称,从而最大值与最小值的和为得出选项.
【详解】令,则,,即为奇函数,图象关于原点对称,因此最大值与最小值的和为;令,可得,令则,可得,即函数图象关于点对称,故最大值与最小值的和为,综上所述,函数的最大值与最小值之和为,故选B.
【例4.2.】
已知函数,(),若,则_________.
【答案】1
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的应用
【分析】设函数,得出为奇函数,利用奇函数的性质即可求解.
【详解】设函数,定义域为,
因为,
所以为上奇函数,
因为,所以,
所以,
故答案为:1.
【例4.3.】
已知,.求______.
【答案】
【难度】0.71
【知识点】函数奇偶性的应用
【分析】判断函数的奇偶性,根据奇偶性即可求解.
【详解】令,
因为恒成立,所以的定义域为,
且,
故为奇函数,
从而,
即,因为,
所以.
【例4.4.】
已知是定义在上的奇函数,函数的最大值与最小值分别为A,a,则__________.
【答案】4
【难度】0.4
【知识点】函数奇偶性的应用
【分析】分离常数,易得关于对称,即可求解
【详解】.因为是定义在上的奇函数,所以,故关于对称,所以4.
故答案为:4.
【例4.5.】
已知函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】由对数函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式、根据函数的单调性解不等式
【分析】根据题意,设分析函数的奇偶性以及单调性,据此可得转化为,进而解可得的取值范围,即可得答案.
【详解】根据题意,函数
设,则有,解可得,
即函数的定义域为,关于原点对称,
又由,即函数为奇函数,
设,则,
,在上为增函数,而在上为增函数,
故在区间上为增函数,
又为增函数,所以在区间上为增函数,
不等式即为,
也即,
所以,解得.
故选:A.
题型5:利用奇偶性解不等式
方法提炼
利用奇、偶函数的图象特征或根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,将问题转化到同一单调区间内求解,涉及偶函数时常用,将问题转化到区间上求解.
【例5.1.】
已知函数,若,则实数的取值范围是________.
【答案】
【难度】0.72
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式、由对数函数的单调性解不等式
【分析】先判断函数为奇函数且为上的增函数,据此可求函数不等式的解.
【详解】因为,故,
而的定义域为,故为上的奇函数.
而均为上的增函数,故为上的增函数.
因,故即,故.
【例5.2.】
已知函数为偶函数,且,则的解集为( )
A. B.或
C.或 D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求函数解析式、根据函数的单调性求参数值
【分析】由奇偶性结合单调性求得函数解析式,然后解不等式.
【详解】因为是偶函数,
所以,即,所以,
因为,,所以,因此在上是减函数,
所以,
由,得,所以,
所以时,,解得,
即的解集为.
【例5.3.】
已知函数,则不等式的解集为__________.
【答案】
【难度】0.55
【知识点】求对数型复合函数的定义域、根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式
【分析】根据分式和对数函数定义域的基本要求可求得的定义域,采用换元法可构造偶函数,将所求不等式化为,根据对数型复合函数和一次函数单调性可确定当时不等式的解,结合奇偶性可求得最终结果.
【详解】由得:或,的定义域为;
设,则,其中,
,为定义在的偶函数,
当时,由得:,
在上单调递减,在上单调递增,
又当时,,
当时,,即,
又为定义在上的偶函数,当时,;
当或,即时,,
不等式的解集为.
【例5.4.】
已知定义在上的偶函数,且当时,单调递减,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】由函数奇偶性解不等式、根据函数的单调性解不等式
【分析】根据偶函数的定义域关于原点对称求出的值,利用是偶函数可得,将不等式转化为,利用当时,单调递减,将转化为,解出此不等式;的定义域为,得到,解出此不等式组,从而得解.
【详解】定义在上的偶函数,,,
当时,单调递减,当时,单调递减,
定义在上的偶函数,
,,,
当时,单调递减,
,,即,
解得或,
的定义域为,
,,
,
或和要同时成立,
,
关于的不等式的解集为.
故选:C.
【例5.5.】
设和分别为上的偶函数和奇函数,若,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】由奇偶性求函数解析式、由指数函数的单调性解不等式
【分析】先利用奇偶函数的性质,结合已知条件求出和的表达式,再代入不等式化简求解.
【详解】因为是偶函数,是奇函数,且对任意,有:,
所以,即,
解得:,
代入不等式:.
化简可得,即,即,
解得:.
所以不等式的解集为.
故选:D
【例5.6.】
已知函数,其中是自然对数的底数,若,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【难度】0.53
【知识点】由函数奇偶性解不等式、根据函数的单调性解不等式、利用导数求函数的单调区间(不含参)、函数奇偶性的定义与判断
【分析】先判断函数为上的偶函数且在上单调递增,将函数不等式转化为绝对值不等式求解即可
【详解】函数的定义域为,关于原点对称,
因为,
所以是上的偶函数,
因为,当时, ,
由于时 ,
所以,即在上单调递增;
结合偶函数性质,在上单调递减,且满足
因为 ,
所以 等价于 ,
因为在上单调递增,
所以等价于,
当时,不等式化为,即 ,
其判别式 ,不等式恒成立,故;
当时,不等式化为,即 ,
因式分解得 ,解得或 .
综上,实数的取值范围是
题型6:函数的周期性及应用
【例6.1.】
(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】函数奇偶性的应用、函数周期性的应用、由奇偶性求参数
【分析】根据推出周期性,分析可得,得到,再由可得.
【详解】,则,
,即的周期为,
结合奇偶性,周期性,故,
在上满足,说明的对称轴为,
则,解得,
又根据知,而,
则,于是,
即,解得
【例6.2.】
(2025·全国一卷·高考真题)已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的应用、由函数的周期性求函数值
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为的范围中求解.
【详解】由题知对一切成立,
于是.
故选:A
【例6.3.】
已知函数是定义在上的奇函数,为偶函数,且当时,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】由函数的周期性求函数值、对数的运算、由奇偶性求函数解析式
【分析】由题意知得出函数周期,由奇函数的性质得出时的解析式,结合对数恒等式即可求解.
【详解】由题意得,,对称轴为直线,则,
所以,所以,
所以,则的周期,
因为,所以,
又当时,,函数是定义在上的奇函数,
所以时,,
所以,
故选:A.
【例6.4.】
已知是定义在上的偶函数,且,当时,,则( )
A. B.1 C.3 D.7
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】由抽象函数的周期性求函数值、函数的周期性的定义与求解、函数奇偶性的应用
【分析】分析可知函数的一个周期为4,结合周期性运算求解即可.
【详解】因为函数是定义在上的偶函数,且,
由题意知,即,可得,
可知函数的一个周期为4,
又因为当时,,且
所以.
故选:C.
【例6.5.】
已知定义在上的函数满足,,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】由函数的周期性求函数值、判断证明抽象函数的周期性
【分析】根据得到函数的周期,结合周期函数求值即可.
【详解】由得,,
所以,
所以,因此函数的周期为6.
所以.
【例6.6.】
已知函数的定义域为,且,,则()
A.1 B.0 C. D.
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】由函数的周期性求函数值、判断证明抽象函数的周期性、函数周期性的应用
【分析】利用已知条件变换先计算周期,算出一个周期内的值,然后根据周期性求结果即可.
【详解】因为,由,
令,则,
即①,
所以②,
①②相加得:,
所以,
所以函数的一个周期为6,
令,则,
令,则,
又,
所以,
,
所以
所以由周期性得:
,
故选:D.
题型7:类周期函数
【例7.1.】
定义在上的函数满足,,,且当时,,则______.
【答案】/0.25
【难度】0.15
【知识点】函数对称性的应用、定义法判断或证明函数的单调性、求函数值
【分析】解法一:应用赋值法得出,再结合已知得出函数值;解法二:直接根据等比阶梯函数图象解题.
【详解】解法一:根据题意,函数满足,
令可得,即,
又由,令可得,
再令可得;
在中,令可得,即,
又因为,令可得,
则有,又由且当时,,则.
所以.
解法二:函数以为对称中心,横坐标每缩小,纵坐标缩小,
直接根据等比阶梯函数图象如图,
由,则.
故答案为:.
【例7.2.】
定义在上的函数满足,且当时,,当时,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】画出具体函数图象、函数基本性质的综合应用、复杂(根式型、分式型等)函数的值域
【分析】根据题意,求得在区间上,可得,作出函数的图象,结合图象,即可求解.
【详解】由函数满足,且当时,
当时,可得;
当时,可得,
所以在区间上,可得,
作函数的图象,如图所示,
所以当时,,
故选:B.
【例7.3.】
设函数的定义域为,满足,且当时,,若对任意,都有,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】函数不等式恒成立问题、解分段函数不等式、求分段函数解析式或求函数的值
【分析】由题设条件画出函数的简图,由图象分析得出的取值范围.
【详解】当时,,
则,
即当时,,
同理当时,;
当时,.
以此类推,当时,都有.
函数和函数在上的图象如下图所示:
由图可知,,,解得,
即对任意,都有,即的取值范围是.
故选:D.
【例7.4.】
已知定义在上的函数,满足,当时,,若方程在区间内有实数解,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】函数与方程的综合应用
【分析】分别求出,,的解析式,画出的图象,由图象即可求解.
【详解】当时,则,
所以,即,
当时,则,
所以,即,
则,
当时,则,
所以,即,
画出的图象如下:
由图象可知,当时,方程在区间内有实数解,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
(
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